المحتوى
- تحلل السكر مقابل التنفس الخلوي
- كواشف تحلل السكر
- الخطوات الأولية لتحلل السكر: مرحلة الاستثمار
- الخطوات النهائية لتحلل السكر: مرحلة العودة
- منتجات تحلل السكر
- أين تذهب منتجات تحلل السكر؟
تحلل هي الخطوة الأولى التي تستخدمها جميع الخلايا الحية لاستخراج الطاقة من جزيء المغذيات (في هذه الحالة ، جلوكوز، والسكر ستة الكربون). في بعض الخلايا ، لا سيما خلايا بدائيات النواة ، هي أيضًا الخطوة الأخيرة ، حيث إن هذه الخلايا غير مجهزة للقيام بالتنفس الخلوي (التحلل بالجليك زائد التفاعلات الهوائية التي تتبع في حقيقيات النوى) بالكامل.
يحدث تحلل السكر في السيتوبلازم في الخلايا وينتج عنه ربح صاف لاثنين من لاعبي التنس المحترفين (أدينوسين ثلاثي فوسفات، النوكليوتيدات التي تستخدمها الخلايا لتلبية احتياجاتها من الطاقة).
هناك 10 خطوات لتحلل السكر في الكل ، لكنك لا تحتاج إلى حفظ جميع الإنزيمات العشرة وما يرتبط بها من فهم لفهم تام للمسار ككل. الأهم من معرفة سلسلة من ردود الفعل حرفيا هو أن تكون على بينة من المواد المتفاعلة ، والمنتجات والظروف التي تتكشف تحلل السكر.
تحلل السكر مقابل التنفس الخلوي
سؤال: أي مما يلي منتجات من التنفس الخلوي?
الجلوكوز ب. بيروفات ثاني أكسيد الكربون ؛ D. Acetyl CoA
الجواب هو C، ثاني أكسيد الكربون فقط. الجلوكوز عبارة عن مادة متفاعلة للتنفس الخلوي (وانحلال السكر في الدم ، الخطوة الأولى) ، بينما يتوسط الآخرون على طول الطريق من استخلاص ما مجموعه 36 إلى 38 ATP من الجلوكوز طالما أن الأكسجين موجود. بيروفات منتج تحلل. يتكون أسيتيل CoA من البيروفات في الميتوكوندريا ، حيث يدخل بعد ذلك في دورة كريبس.
كواشف تحلل السكر
الجلوكوز ، مع الصيغة C6هيدروجين12O6، يحتوي على حلقة سداسية بستة ذرات في مركزه تتضمن خمس كاربونات وذرة أكسجين. في بداية انحلال السكر ، هو المتفاعل الوحيد في هذا المزيج. ومع ذلك ، على طول الطريق ، هناك حاجة إلى مجموعات الفوسفات لخطوات الفسفرة (أي ، إضافة مجموعات الفوسفات إلى مشتقات الجلوكوز.
بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب ردود الفعل إدخال جزيئين من NAD+, الذي يتم تحويله إلى شكله المهدرج (المخفض) أثناء التحلل.
الخطوات الأولية لتحلل السكر: مرحلة الاستثمار
يتم فسف الجلوكوز عندما يدخل الخلية عن طريق الانتشار عبر غشاء البلازما. ثم يتم إعادة ترتيبها ليصبح مشتقًا من الفركتوز ومن ثم فسفرته مرة ثانية ليحقق الفركتوز 1،6 biphosphate. تتطلب تفاعلات الفسفرة هذه إدخال اثنين من ATP ، الذي يتم تحلله إلى ADP (ثنائي فوسفات الأدينوسين) للسماح بحدوث ذلك.
في نهاية هذه المرحلة ، يتم تقسيم جزيء ستة الكربون إلى زوج من جزيئات ثلاثة الكربون. وبالتالي ، يجب مضاعفة المواد المتفاعلة والمنتجات في كل خطوة مدرجة من هذه النقطة من أجل الحفاظ على حساب مناسب لتحلل السكر ككل.
الخطوات النهائية لتحلل السكر: مرحلة العودة
مع الجزء الثاني من تحلل السكر ، هناك جزيءان من ثلاثة كربون غليسيرألدهيد-3-فوسفات تتحول إلى البيروفات3هيدروجين4O3) في سلسلة من الخطوات. كل هذه تنطوي على إعادة ترتيب ، واحد منهم ينطوي على خطوة أخرى الفسفرة.
أيضا في مرحلة العودة ، واثنين من جزيئات NAD+ (نيكوتيناميد أدينين دينوكليوتيد ، حاملة الإلكترون اللازمة لاحقًا في تفاعلات التنفس الهوائي) تتحول إلى حلقتين NADH واثنين H+ (أيون الهيدروجين).
في النهاية ، يتم استخدام مجموعتي الفوسفات الموجودتين في كل من جزيئين ثلاثي الكربون في صنع ATP ، مما يعني أنه يتم إنشاء أربعة ATP في هذه المرحلة. طرح اثنين ATP اللازمة في مرحلة الاستثمار ، فمن الواضح أن ما مجموعه مشتق اثنان من اعبي التنس المحترفين من جزيء واحد من الجلوكوز خلال تحلل.
منتجات تحلل السكر
يتم سرد رد الفعل الكامل (صافي) لتحلل السكر بشكل مختلف في مصادر مختلفة ، ولكن هذه الاختلافات هي مسألة قرار المؤلفين بما إذا كان ينبغي إدراج بعض الوسطيات كجزء من التفاعل الصافي. تمثيل دقيق واحد هو
C6هيدروجين12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3هيدروجين4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
هنا ، Pi عبارة عن فوسفات غير عضوي ، مشتق من التحليل المائي المذكور سابقًا لـ ATP.
أين تذهب منتجات تحلل السكر؟
ثم تدخل البيروفات في الميتوكوندريا ، حيث يتم تحويلها إلى أسيتيل CoA. يدخل هذا الجزيء دورة كريبس في التنفس الهوائي ، وفي النهاية ، بعد تفاعلات سلسلة نقل الإلكترون ، يتم توليد 36 إلى 38 ATP من جزيء الجلوكوز في عملية التنفس الخلوي، بما في ذلك اثنين من اعبي التنس المحترفين من تحلل.